가변 객체와 불변 객체의 차이는 무엇인가요?

Question

Accepted Answer

**불변(immutable)** 객체는 생성 후 변경할 수 없고, **가변(mutable)** 객체는 변경할 수 있습니다. 이 구분은 Python의 핵심이며 별칭(aliasing), dict 키, 함수 인수, 그리고 일련의 미묘한 버그에 영향을 미칩니다.

## 두 가지 범주

```text
불변: int, float, bool, str, tuple, frozenset, bytes, None
가변: list, dict, set, bytearray, 그리고 대부분의 사용자 정의 객체
```

## 불변: "변경"은 새 객체를 생성함

```python
x = "hello"
x.upper()       # 새 문자열 "HELLO"를 반환 — x는 변경되지 않음
x += " world"   # x를 새 문자열로 재바인딩; 원래의 "hello"는 그대로

n = 5
n += 1          # 새 int 6을 생성; int 객체 5를 수정하지 않음
```

불변 객체의 경우, 값을 "변경"하는 것처럼 보이는 연산은 실제로는 새 객체를 만들고 변수를 재바인딩합니다. 원본은 절대 변경되지 않습니다.

## 가변: 제자리에서 수정됨

```python
lst = [1, 2, 3]
lst.append(4)   # 동일한 리스트 객체를 수정 → [1, 2, 3, 4]
lst[0] = 99     # 제자리 변경
```

## 별칭 함정 (실질적인 위험)

```python
# 가변 — 두 이름이 동일한 객체를 가리킴
a = [1, 2, 3]
b = a            # b는 복사본이 아님 — 동일한 리스트
b.append(4)
print(a)         # [1, 2, 3, 4] ← a도 변경됨! (별칭임)

# 실제로 복사하려면:
b = a.copy()     # 또는 list(a), 또는 a[:]
```

가변 객체를 할당해도 복사되지 않습니다 — 두 이름이 동일한 객체를 참조하므로 하나를 통해 변경하면 다른 것에도 영향을 미칩니다. 이는 많은 사람을 놀라게 하고 실제 버그를 일으킵니다.

## 불변 객체가 dict 키 / set 멤버가 될 수 있는 이유

```python
d = {(1, 2): "point"}   # ✅ 튜플 키 — 불변, 해시 가능
d = {[1, 2]: "x"}       # ❌ TypeError — 리스트는 해시 불가 (가변)
```

dict 키와 set 멤버는 **해시 가능(hashable)**해야 하며, 이는 불변성을 요구합니다(가변 키는 변경되어 해시 테이블을 망가뜨릴 수 있습니다).

## 함수 인수

```python
def modify(lst): lst.append(99)   # 호출자의 리스트를 변경 (참조로 전달됨)
def rebind(n): n += 1             # 지역적으로 재바인딩; 호출자의 int는 변경되지 않음
```

## 왜 중요한가

가변성은 광범위한 동작과 버그를 설명하는 기초적인 Python 개념입니다: 별칭 함정(할당은 가변 객체를 복사하지 않음), 함수가 전달받은 list는 수정할 수 있지만 int는 수정할 수 없는 이유, 불변 객체만 dict 키/set 멤버가 될 수 있는 이유, 그리고 가변 기본 인수 함정 등을 설명합니다.

어떤 타입이 가변이고 불변인지 — 그리고 공유된 객체를 변경하면 그것에 대한 모든 참조에 영향을 미친다는 것 — 을 이해하는 것은 올바른 Python을 작성하고 가장 흔한 의외의 상황 일부를 피하는 데 필수적입니다.